高考物理試題的情境化特征探討

■貴州省桐梓縣蟠龍高級中學(xué) 梁正模

高考物理試題的設(shè)計對評估學(xué)生物理知識掌握情況和解決問題能力具有重要意義。近年來，情境化設(shè)計逐漸成為高考物理試題中普遍采用的方式，情境化試題將物理概念融入實際情境中，旨在培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和跨學(xué)科思維。然而，目前對高考物理試題情境化特征的研究尚不充分。本文旨在通過系統(tǒng)分析高考物理試題的情境化特征，探討這些特征對學(xué)生答題行為和物理學(xué)習效果的影響，研究情境化設(shè)計在高考物理試題中的普遍程度、不同情境化特征類型的出現(xiàn)頻率，并分析情境化特征對學(xué)生答題行為及學(xué)生物理學(xué)習效果的影響。

一、高考物理試題的情境化設(shè)計原則

（一）情境化設(shè)計在物理教學(xué)中的作用和意義

情境化設(shè)計在物理教學(xué)中扮演著重要角色，具有深遠的意義。情境化設(shè)計能夠幫助學(xué)生將抽象的物理概念與實際情境相聯(lián)系，使之更加具體生動。通過真實或虛構(gòu)的情境，學(xué)生可以將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題的解決中，從而增強他們的學(xué)習興趣。情境化設(shè)計能夠培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。在情境化試題中，學(xué)生需要分析情境信息、提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)、運用相應(yīng)的物理原理進行推理和解答，這一過程促使學(xué)生主動思考，培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和創(chuàng)造性思維能力。情境化設(shè)計還能夠幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系，通過情境化試題，學(xué)生將不同領(lǐng)域的知識進行整合，并轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。深入研究高考物理試題的情境化特征，探索情境化設(shè)計原則和策略，對提升學(xué)生的學(xué)習效果和應(yīng)對高考具有重要的借鑒意義。

（二）高考物理試題情境化設(shè)計的基本原則

高考物理試題的情境化設(shè)計需要遵循一些基本原則，以確保能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的學(xué)習效果。首先，情境化設(shè)計應(yīng)與學(xué)生的實際生活和經(jīng)驗相符合。試題所涉及的情境應(yīng)該是學(xué)生熟悉的，或者是他們在日常生活中可能遇到的問題，這樣可以使學(xué)生更容易理解和接受試題內(nèi)容，提高他們在解答過程中的參與度。其次，情境化設(shè)計應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力。試題設(shè)計要突出物理學(xué)科的核心觀念，引導(dǎo)學(xué)生在情境中運用所學(xué)知識進行推理、分析和解決問題，培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)新能力。最后，情境化設(shè)計應(yīng)具有一定的挑戰(zhàn)性和可拓展性。試題應(yīng)該能夠引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)他們對物理學(xué)科的興趣，同時要有一定的深度，以促使學(xué)生不斷提升自身的學(xué)習水平。總之，高考物理試題的情境化設(shè)計應(yīng)當結(jié)合學(xué)生的實際情況和學(xué)科特點，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和解決問題的能力，同時具備一定的挑戰(zhàn)性和可拓展性，以增強學(xué)生的學(xué)習動力，提高學(xué)習成效。

二、高考物理試題的情境化特征分析

（一）高考物理試題的情境化分類與定義

在研究高考物理試題的情境化特征時，對試題進行分類與定義是必不可少的環(huán)節(jié)。通過對高考物理試題的情境化特征進行分類和定義，可以更準確地捕捉試題所包含的情境元素，從而深入研究其對學(xué)生思維能力和解題策略的影響。高考物理試題的情境化特征可以根據(jù)情境的來源進行分類。一是真實情境，即與學(xué)生日常生活和經(jīng)驗密切相關(guān)的情境，這些情境使學(xué)生更容易理解和接受試題內(nèi)容；二是虛構(gòu)情境，即通過編造的場景來引導(dǎo)學(xué)生思考和解決問題，這種情境能夠激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。高考物理試題的情境化特征還可以根據(jù)情境的呈現(xiàn)形式進行分類。一是文字情境，即通過文字描述來呈現(xiàn)情境信息，學(xué)生需要通過閱讀理解和分析來獲取關(guān)鍵信息；二是圖像情境，即通過圖片、圖表或圖形等形式來呈現(xiàn)情境信息，學(xué)生需要觀察和解讀圖像中蘊含的物理概念和原理。總的來說，對高考物理試題進行情境化分類與定義有助于系統(tǒng)性地研究不同類型試題中蘊含的情境特征及其對學(xué)生的影響，為進一步探討情境化設(shè)計原則和教學(xué)策略提供理論依據(jù)。

（二）情境化特征對應(yīng)的認知要求和技能培養(yǎng)

高考物理試題的情境化特征對應(yīng)著不同的認知要求和技能培養(yǎng)，對學(xué)生的思維能力和解題策略具有重要影響。首先，情境化試題要求學(xué)生具備對情境信息的理解能力和分析能力。學(xué)生需要從試題所呈現(xiàn)的情境中提取關(guān)鍵信息，并將其與物理知識相結(jié)合進行推理和解答，這一過程培養(yǎng)了學(xué)生對問題的深入理解能力和抽象思維能力。其次，情境化試題要求學(xué)生具備問題解決能力和實踐操作技能。在情境化試題中，學(xué)生需要設(shè)計實驗方案、進行實際測量、分析數(shù)據(jù)等，通過實際操作來解決問題，這一過程培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和科學(xué)研究的基本技能。最后，情境化試題還要求學(xué)生具備創(chuàng)新思維和跨學(xué)科的綜合能力。情境化試題常常涉及多個領(lǐng)域的知識，學(xué)生需要將不同學(xué)科的知識進行整合和應(yīng)用，提出新的觀點和解決方案，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合能力。

三、實證研究：高考物理試題的情境化分析

（一）試題樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集

在對高考物理試題的情境化特征進行實證研究時，試題樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集是至關(guān)重要的一步。首先，試題樣本的選擇需要具有代表性和多樣性。教師可以從歷年的高考真題中選擇一定數(shù)量的物理試題作為樣本，確保樣本涵蓋不同難度級別、不同試題類型以及不同情境化設(shè)計方式的試題。在數(shù)據(jù)收集過程中，要詳細記錄每道試題的基本信息，包括題目內(nèi)容、情境化設(shè)計方式、所屬試題類型等。同時，需要分析試題的難度和區(qū)分度指標，以衡量試題在學(xué)生群體中的應(yīng)用效果。其次，通過教師訪談或?qū)W生問卷調(diào)查等方式收集相關(guān)數(shù)據(jù)，了解他們對情境化試題的認知和評價，進一步驗證試題的情境化特征是否符合學(xué)生預(yù)期。總之，試題樣本的選擇和數(shù)據(jù)收集是高考物理試題情境化特征分析的重要環(huán)節(jié)，合理選擇樣本并準確收集數(shù)據(jù)將為后續(xù)的研究提供充足的材料，為深入探討高考物理試題的情境化特征和對學(xué)生學(xué)習的影響提供可靠的實證依據(jù)。

（二）對選定試題進行情境化特征分析的方法

1.語言文本分析法。

在對選定的高考物理試題進行情境化特征分析時，語言文本分析法是一種常用的方法，主要通過對試題文本的詳細分析和解讀來揭示試題中所包含的情境化元素和設(shè)計要素。通過仔細閱讀試題文本，特別關(guān)注問題陳述、背景描述和任務(wù)要求等部分，以捕捉試題中存在的情境信息。在這一過程中，需要注意試題中使用的詞匯、句子結(jié)構(gòu)和語氣等方面的特點，以及試題所涉及的具體場景。通過對試題中的物理概念和原理進行分析，可以進一步理解試題所要求的思考方式和解題思路。例如，確定試題是否側(cè)重于應(yīng)用物理知識解決實際問題，或者強調(diào)學(xué)生運用物理原理進行推理和分析。在語言文本分析的過程中，還可以對試題難度和區(qū)分度進行評估，發(fā)現(xiàn)可能存在的誤導(dǎo)因素或易錯點。另外，將語言文本分析結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如圖像解讀法和數(shù)學(xué)建模法，來全面了解試題的情境化特征。總之，語言文本分析法是一種可行的方法，能夠幫助研究者深入探討高考物理試題的情境化特征，為教學(xué)設(shè)計和試題改進提供有益參考。

2.圖像解讀法。

圖像解讀法是對選定的高考物理試題進行情境化特征分析的一種重要方法，這種方法通過對試題中涉及的圖像、圖表或圖形等進行詳細觀察和解讀，揭示其中蘊含的情境化元素和設(shè)計要素。通過仔細觀察試題中的圖像，可以獲取關(guān)鍵的情境信息。例如，圖像中的物體、位置、形狀、顏色等可以提供與試題相關(guān)的背景描述和任務(wù)要求。對圖像中的數(shù)據(jù)和趨勢進行分析，可以發(fā)現(xiàn)試題中蘊含的物理概念和原理。通過觀察圖像的變化趨勢、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及可能的規(guī)律性，學(xué)生可以推斷出相應(yīng)的物理現(xiàn)象和解決問題的思路。在圖像解讀的過程中，還要注意識別可能存在的有誤導(dǎo)性的元素或易錯點。將圖像解讀結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如語言文本分析法和數(shù)學(xué)建模法，來全面了解試題的情境化特征。

3.數(shù)學(xué)建模法。

數(shù)學(xué)建模法是對選定的高考物理試題進行情境化特征分析的一種關(guān)鍵方法，通過將試題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)建模問題來揭示其中所包含的情境元素和設(shè)計要素。數(shù)學(xué)建模法要求將試題中的實際情境轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。通過數(shù)學(xué)符號、方程式或算法等方式將試題中的情境信息與物理概念相對應(yīng)，建立數(shù)學(xué)關(guān)系，以便進行進一步分析和推理。通過對數(shù)學(xué)模型的求解或仿真，可以獲得試題中所要求的答案或結(jié)論，從而理解試題所涉及的物理現(xiàn)象和解題思路。在數(shù)學(xué)建模過程中，還需要注意審視模型的合理性和適用范圍，以及準確解釋數(shù)學(xué)結(jié)果與實際情境之間的關(guān)系。將數(shù)學(xué)建模法的結(jié)果與其他研究方法相結(jié)合，如語言文本分析法和圖像解讀法，來全面了解試題的情境化特征。總之，數(shù)學(xué)建模法是一種有效的方法，能夠幫助研究者深入探討高考物理試題的情境化特征，通過建立數(shù)學(xué)模型理解試題所涉及的物理概念和解題思路，為教學(xué)設(shè)計和試題改進提供有益參考。

四、高考物理試題情境化特征的影響與啟示

（一）情境化特征對考生答題行為的影響

情境化特征對考生答題行為具有重要影響，能夠激發(fā)考生的興趣和參與度。當試題通過真實或虛構(gòu)的情境與學(xué)生的實際經(jīng)驗聯(lián)系在一起時，考生更容易產(chǎn)生共鳴，從而積極主動地投入答題過程。情境化特征能夠引導(dǎo)考生運用所學(xué)知識解決實際問題。試題中的情境信息可以幫助考生更好地理解題目意圖，并將物理知識應(yīng)用于實際情境中，培養(yǎng)他們的問題解決能力和實踐操作技能。情境化特征對考生的思維方式和解題策略也會產(chǎn)生影響，通過情境化設(shè)計，試題可能要求考生進行推理、分析、判斷或假設(shè)等思維活動，使考生在解答過程中思路清晰、條理清楚。情境化特征還能提高考生的跨學(xué)科能力，由于情境化試題常常涉及多個領(lǐng)域的知識，考生需要將不同學(xué)科的知識進行整合和應(yīng)用，鍛煉他們的綜合能力和創(chuàng)新思維。

（二）情境化特征對物理學(xué)習效果的影響

情境化特征能夠增強學(xué)生的學(xué)習興趣和動機，通過將抽象的物理概念與實際情境相聯(lián)系，情境化試題使學(xué)習過程更加生動有趣。這樣的設(shè)計可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望，提高他們參與學(xué)習的積極性。情境化特征有助于加深學(xué)生對物理知識的理解。通過真實或虛構(gòu)的情境，學(xué)生可以將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題解決中。這樣的實踐操作促使學(xué)生主動思考和探索，培養(yǎng)了他們的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。情境化特征可以幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系，提升其應(yīng)用能力。情境化試題常常涉及多個學(xué)科的知識，學(xué)生需要將不同學(xué)科的知識進行整合，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨學(xué)科思維。深入研究高考物理試題的情境化特征對物理學(xué)習效果具有重要啟示，教師和命題者應(yīng)注重情境化設(shè)計，通過創(chuàng)造性的情境化試題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提升他們對物理知識的理解能力和應(yīng)用能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，從而提高學(xué)生的學(xué)習效果。

（三）對高考物理試題設(shè)計和教學(xué)評價與命題的啟示

情境化特征的影響表明，設(shè)計物理試題時應(yīng)注重情境化設(shè)計的運用。將抽象的物理概念與實際情境相聯(lián)系，可以增強學(xué)生的學(xué)習興趣，促使他們更主動地參與學(xué)習過程。在試題設(shè)計中應(yīng)該引入更多的情境元素，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的情境中。情境化特征的影響還提示教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。通過情境化試題的設(shè)計，學(xué)生需要運用已有的物理知識進行推理、分析并解決問題，從而培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)造性思維能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)當鼓勵學(xué)生思考和探索，提供更多情境化的學(xué)習機會，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力和創(chuàng)新意識。在教學(xué)評價方面，情境化的試題能夠更全面地評估學(xué)生的物理素養(yǎng)。傳統(tǒng)的知識點型試題無法準確衡量學(xué)生的綜合能力，而情境化試題則能夠考查學(xué)生對物理概念的理解、解決實際問題的能力以及科學(xué)思維的運用。通過這樣的評價方式，教師可以更準確地了解學(xué)生的學(xué)習情況，為后續(xù)的教學(xué)提供參考依據(jù)。在命題方面，研究結(jié)果顯示，情境化的試題能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。試題所設(shè)定的情境能夠讓學(xué)生感受到物理知識與實際生活的聯(lián)系，增強學(xué)習的意義感和可操作性。這樣的試題設(shè)計有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新思維，促使他們在物理學(xué)科學(xué)習中深入思考。

五、高考物理試題情境化特征研究的局限性和未來發(fā)展方向

首先，當前研究主要集中在分析試題的設(shè)計特點和對學(xué)生學(xué)習效果的影響上，缺乏對情境化設(shè)計原則和策略的系統(tǒng)探究。進一步探索情境化設(shè)計的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)原則，有助于更好地將情境化特征應(yīng)用于高考物理試題設(shè)計和教學(xué)實踐中。其次，現(xiàn)有研究多以定性研究為主，缺乏定量數(shù)據(jù)支持和大樣本實證研究。結(jié)合定性和定量研究方法，采集更全面的數(shù)據(jù)并進行深入分析，可以提供更具有說服力的研究結(jié)論。